В 1863 г. в одной из научных статей А.М.Бутлеров писал: «Атомы водорода, соединенные с углеродом, ведут себя относительно реагентов … иначе, чем соединенные. - презентация

1 В 1863 г. в одной из научных статей А.М.Бутлеров писал: «Атомы водорода, соединенные с углеродом, ведут себя относительно реагентов … иначе, чем соединенные с кислородом». В 1863 г. в одной из научных статей А.М.Бутлеров писал: «Атомы водорода, соединенные с углеродом, ведут себя относительно реагентов … иначе, чем соединенные с кислородом».

2 Это положение теории было дополнено и расширено учениками Бутлерова, в первую очередь Владимиром Васильевичем Марковниковым. Это положение теории было дополнено и расширено учениками Бутлерова, в первую очередь Владимиром Васильевичем Марковниковым. Он доказал, что оказывать друг на друга влияние могут атомы, не связанные друг с другом непосредственно. Он доказал, что оказывать друг на друга влияние могут атомы, не связанные друг с другом непосредственно.

3 Каким же образом атомы в молекулах влияют друг на друга? Каким же образом атомы в молекулах влияют друг на друга?

4 Урок на тему: Электронные эффекты в органических молекулах

5 Цель урока: 1. Рассмотреть реакционную способность и взаимное влияние атомов органических соединений. 2. Знать мезомерный и индуктивный электронные эффекты в органических молекулах. 2. Знать мезомерный и индуктивный электронные эффекты в органических молекулах.

6 Индуктивный (индукционный эффект) полярная ковалентная связь электроотрицательностью Известно, что полярная ковалентная связь образуется между атомами с различной электроотрицательностью. дельта плюс дельта минус Наличие в молекуле полярной σ- связи вызывает поляризацию ближайших двух–трех σ-связей и ведет к возникновению частичных зарядов δ+ (дельта плюс) или δ– (дельта минус) на соседних атомах.

7 Индуктивный (индукционный эффект) Направление смещения электронной плотности всех σ-связей обозначается прямыми стрелками (по линии связи) и символами частичных зарядов, индуцируемых заместителем : Направление смещения электронной плотности всех σ-связей обозначается прямыми стрелками (по линии связи) и символами частичных зарядов, индуцируемых заместителем :

8 Индуктивный (индукционный эффект) Таким образом, заместители (X или Y) вызывают поляризацию не только "своей", но и соседних связей. Такой вид передачи влияния атомов, приводящий к поляризации ковалентных связей и индуцированию зарядов на атомах, называется индуктивным (индукционным) электронным эффектом.

9 Индуктивный (индукционный эффект) Индуктивный эффект смещение электронной плотности по цепи σ-связей, которое обусловлено различиями в электроотрицательностях атомов.

10 Индуктивный (индукционный эффект) Из-за слабой поляризуемости σ-связей Из-за слабой поляризуемости σ-связей I-эффект быстро затухает с удалением от заместителя и через 3-4 связи становится практически равным 0.

11 Индуктивный (индукционный эффект) Индуктивный эффект называют отрицательным (–I), если заместитель уменьшает электронную плотность на атоме углерода, с которым связан этот заместитель. При этом заместитель приобретает частичный отрицательный заряд (δ-), а атом углерода – частичный положительный заряд (δ+). Например:

12 Индуктивный (индукционный эффект)

13 Индуктивный эффект называется положительным (+I), если заместитель увеличивает электронную плотность на атоме углерода, индуцируя на нем частичный отрицательный заряд δ-, сам при этом приобретая заряд δ+.

14 Индуктивный (индукционный эффект) –I-эффект проявляют заместители, которые содержат более электроотрицательные атомы, чем атом углерода: -F, -Cl, - Br, -OH, -NH 2, -NO 2, >C=O, -COOH и др. –I-эффект проявляют заместители, которые содержат более электроотрицательные атомы, чем атом углерода: -F, -Cl, - Br, -OH, -NH 2, -NO 2, >C=O, -COOH и др.

15 Индуктивный (индукционный эффект) +I-эффект проявляют заместители, содержащие атомы с низкой электроотрицательностью: - Mg-, -Li; алифатические углеводородные радикалы (-CH 3, -C 2 H 5 ) и т.п. +I-эффект проявляют заместители, содержащие атомы с низкой электроотрицательностью: - Mg-, -Li; алифатические углеводородные радикалы (-CH 3, -C 2 H 5 ) и т.п.

16 Мезомерный эффект Мезомерный эффект - смещение электронной плотности по цепи делокализованных (сопряженных) π-связей

17 Мезомерный эффект Этот эффект проявляют заместители, связанные с sp 2 - или sp-гибридизованным атомом. Благодаря подвижности π- электронов, М-эффект передается по цепи сопряжения без затухания. Благодаря подвижности π- электронов, М-эффект передается по цепи сопряжения без затухания.

18 Мезомерный эффект +М-эффектом обладают заместители, повышающие электронную плотность в сопряженной системе. К ним относятся группы, которые содержат атомы с неподеленной парой электронов, способные к передаче этой пары электронов в общую систему сопряжения.

19 Мезомерный эффект +М-эффект характерен для групп - OH и -NH 2. Так, в молекуле фенола C 6 H 5 OH группа -OH проявляет +М-эффект за счет участия одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в системе сопряжения Так, в молекуле фенола C 6 H 5 OH группа -OH проявляет +М-эффект за счет участия одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в системе сопряжения

20 Мезомерный эффект

21 -М-эффект проявляют заместители с электроотрицательными атомами и смещающие электронную плотность на себя. -М-эффект характерен для групп -CH=O, -COOH, -NO 2. -М-эффект характерен для групп -CH=O, -COOH, -NO 2.

22 Мезомерный эффект Хотя эти группы имеют неподеленные электронные пары, пространственное расположение орбиталей с этими электронами не позволяет им вступать в систему сопряжения. Хотя эти группы имеют неподеленные электронные пары, пространственное расположение орбиталей с этими электронами не позволяет им вступать в систему сопряжения. Таким образом, в данном случае заместитель может лишь оттягивать электроны из общей системы сопряжения за счет своей более высокой электроотрицательности. Таким образом, в данном случае заместитель может лишь оттягивать электроны из общей системы сопряжения за счет своей более высокой электроотрицательности.

23 Мезомерный эффект

24 Домашнее задание §9, страница §9, страница Выучить основные определения и понятия Выучить основные определения и понятия